Ba mác inox 201, 304 và 316 trông gần như giống hệt nhau, nhưng khi đưa vào khoan và taro thì hành xử rất khác. Chọn nhầm mác không chỉ ảnh hưởng tới độ bền chống ăn mòn của sản phẩm mà còn khiến chế độ cắt sai, dao mòn nhanh hoặc mẻ. Bài viết này giúp bạn hiểu ba mác khác nhau ở đâu và điều đó tác động thế nào tới việc gia công.
Khác nhau ở thành phần
Cả ba đều là inox austenit, nhưng thành phần hợp kim khác nhau tạo nên tính chất và giá thành khác nhau.
- Inox 201: thay bớt niken bằng mangan và nitơ để hạ giá thành. Rẻ hơn nhưng kháng ăn mòn kém nhất, có xu hướng cứng và bám dao hơn.
- Inox 304: mác tiêu chuẩn khoảng 18% crôm và 8% niken, phổ biến nhất trong công nghiệp và thực phẩm. Cân bằng giữa kháng ăn mòn và tính gia công.
- Inox 316: có thêm molypden, nhờ đó kháng ăn mòn cao nhất, đặc biệt trong môi trường biển, hóa chất và y tế. Đổi lại dẻo, dai và khó gia công hơn.
Bảng thành phần hóa học chi tiết
Bảng dưới đây liệt kê thành phần hóa học của ba mác theo tiêu chuẩn thông dụng (ASTM A240, tương đương JIS SUS 201, SUS 304, SUS 316). Con số ghi theo phần trăm khối lượng, phần lớn là giá trị lớn nhất cho phép hoặc dải giá trị, trong đó sắt là thành phần nền chiếm phần còn lại.
| Nguyên tố | Inox 201 | Inox 304 | Inox 316 |
|---|---|---|---|
| Sắt (Fe) | Nền, còn lại | Nền, còn lại | Nền, còn lại |
| Crôm (Cr) | 16,0 – 18,0 | 18,0 – 20,0 | 16,0 – 18,0 |
| Niken (Ni) | 3,5 – 5,5 | 8,0 – 10,5 | 10,0 – 14,0 |
| Mangan (Mn) | 5,5 – 7,5 | ≤ 2,0 | ≤ 2,0 |
| Molypden (Mo) | — | — | 2,0 – 3,0 |
| Nitơ (N) | ≤ 0,25 | ≤ 0,10 | ≤ 0,10 |
| Cacbon (C) | ≤ 0,15 | ≤ 0,08 | ≤ 0,08 |
| Silic (Si) | ≤ 1,0 | ≤ 0,75 | ≤ 0,75 |
| Photpho (P) | ≤ 0,06 | ≤ 0,045 | ≤ 0,045 |
| Lưu huỳnh (S) | ≤ 0,03 | ≤ 0,03 | ≤ 0,03 |
Có thể thấy sắt luôn là nền của cả ba mác, thường chiếm khoảng 66 đến 74% tùy mác và tùy mẻ. Sắt không được ghi con số cố định trong tiêu chuẩn vì nó là phần còn lại sau khi trừ các nguyên tố hợp kim. Cách nhìn nhanh sự khác biệt: 201 bù niken thấp bằng mangan cao và nhiều nitơ hơn; 304 giàu niken và crôm; còn 316 thêm molypden và nhiều niken nhất.
Về cobalt (Co): inox austenit 201, 304, 316 không dùng cobalt làm nguyên tố hợp kim, nên trong thành phần gần như không có cobalt (chỉ có thể lẫn vết rất nhỏ). Cobalt là nguyên tố của dao cắt, ví dụ thép gió HSS-E chứa cobalt hay hợp kim cứng carbide dùng cobalt làm chất kết dính, chứ không phải của phôi inox. Đây là điểm dễ nhầm giữa vật liệu phôi và vật liệu dao.
Điểm chung khiến inox khó gia công
Trước khi đi vào khác biệt, cần hiểu điểm chung của cả ba: đặc tính biến cứng khi gia công. Vùng vật liệu vừa bị cắt trở nên cứng hơn ban đầu. Nếu lưỡi dao cọ xát mà không cắt đứt phoi, lớp cứng này hình thành và làm dao mòn hoặc mẻ nhanh. Đây là lý do inox nói chung khó hơn thép kết cấu thường, và là nguyên tắc chi phối mọi lựa chọn chế độ cắt.
Hệ quả thực hành: với inox, đừng để dao dừng hoặc cọ xát giữa chừng. Giữ bước tiến đủ để lưỡi luôn cắt vào lớp vật liệu chưa biến cứng, kết hợp bôi trơn tốt. Rút dao ra rồi khoan lại vào đúng lớp đã biến cứng là cách nhanh làm hỏng mũi.
Từng mác ảnh hưởng tới gia công thế nào
Inox 201
Do nhiều mangan và ít niken, 201 có xu hướng cứng hơn và dễ biến cứng bề mặt. Khi khoan, taro dễ gặp mòn dao nhanh ở mép cắt. Cần lưỡi sắc, bôi trơn tốt và chú ý thay hoặc mài dao đúng lúc vì dao mòn làm lực cắt tăng.
Inox 304
Đây là mác gặp nhiều nhất. 304 dẻo, phoi có xu hướng dính và biến cứng khi cắt. Chế độ cắt vừa phải, lưỡi dao chống dính và bôi trơn đầy đủ giúp phoi thoát tốt. Phần lớn kinh nghiệm khoan taro inox đều dựa trên mác này.
Inox 316
Nhờ molypden, 316 dai hơn và sinh nhiệt nhiều hơn khi cắt, nên thường khó gia công nhất trong ba mác. Cần giảm tốc độ cắt so với 304, tăng bôi trơn và thoát nhiệt, dùng dao chịu nhiệt tốt. Bù lại, đây là mác cho sản phẩm làm việc ở môi trường khắc nghiệt.
Chọn dao và chế độ cắt cho inox
Vì cả ba đều là inox austenit dễ biến cứng, nguyên tắc chọn dao khá giống nhau, khác biệt chủ yếu nằm ở chế độ cắt.
- Vật liệu dao: HSS-E cho công việc lẻ; carbide phủ cho số lượng lớn và khi cần năng suất, tuổi thọ ổn định.
- Lớp phủ: ưu tiên lớp phủ chống dính và chịu nhiệt để hạn chế phoi bám và giữ lưỡi ở nhiệt độ cao.
- Bước tiến: giữ đủ lớn để lưỡi luôn cắt vào lớp chưa biến cứng, đây là điểm quan trọng nhất khi gia công inox.
- Tốc độ cắt: giảm dần từ 304 sang 316; 201 chú ý mòn dao do độ cứng.
- Bôi trơn: đầy đủ và đúng chỗ, giúp thoát nhiệt và giảm dính phoi.
Cách chọn dao và thông số cụ thể cho inox được trình bày chi tiết trong bài khoan inox SUS304 và các bài về lớp phủ, bảng tra tốc độ cắt ở phần liên quan bên dưới.
Phân biệt nhanh tại xưởng
Bằng mắt thường rất khó phân biệt ba mác, nhất là 304 và 316. Một số cách thực tế:
- Chứng từ vật liệu và mã phôi: cách chắc chắn nhất, dựa vào giấy tờ và ký hiệu trên phôi.
- Dung dịch thử molypden: chỉ 316 chứa molypden, nên có dung dịch thử chuyên dụng phân biệt được 316 với 304.
- Không đoán theo cảm giác: chọn sai mác ảnh hưởng cả kháng ăn mòn của sản phẩm lẫn chế độ gia công, nên tránh phỏng đoán.
Lưu ý về từ tính: nhiều người thử inox bằng nam châm, nhưng cả 201, 304 và 316 ở trạng thái ủ đều gần như không nhiễm từ, và có thể nhiễm từ nhẹ sau gia công nguội. Nam châm không phải cách đáng tin để phân biệt ba mác này.
Câu hỏi thường gặp
Inox 201, 304, 316 khác nhau cơ bản ở chỗ nào?
Inox nào khó gia công nhất trong ba loại?
Vì sao inox dễ làm mẻ và mòn dao khi khoan, taro?
Có cần chọn dao khác nhau cho 201, 304 và 316 không?
Làm sao phân biệt nhanh inox 304 và 316 tại xưởng?
Sắt chiếm bao nhiêu phần trăm trong inox 201, 304, 316?
Inox 201, 304, 316 có chứa cobalt không?
Cần chọn dao đúng cho từng mác inox?
Đội ngũ kỹ thuật Yutaka tư vấn chọn mũi khoan, taro chính hãng Nachi, OSG, Yamawa cùng lớp phủ và chế độ cắt phù hợp cho inox 201, 304, 316, giúp bạn gia công đúng thông số và giữ tuổi thọ dụng cụ.